През 2011 г. опустошително цунами удари североизточна Япония и около 18 550 души загинаха. Оттогава държава е съсредоточена върху предотвратяване на подобни бедствия в бъдеще.
Ново изследване от Научната лаборатория за прогнозиране на RIKEN използва машинно самообучение за точно прогнозиране на въздействието на потенциално цунами за по-малко от секунда, според прессъобщение.
„Основното предимство на нашия метод е скоростта на прогнозите. Това е от решаващо значение за ранните предупреждения“, казва Иян Мулия, ръководител на проекта и учен в RIKEN. „При образуването на цунами обикновено се дават прогнози след 30 минути, което е твърде късно. Нашият модел обаче може да прави прогнози в рамките на секунди“.
150 офшорни станции
За да се постигне всичко това, крайбрежието сега разполага с най-голямата мрежа от сензори за наблюдение на движението на океанското дъно в света. Мрежата е съставена от около 150 офшорни станции, които работят заедно, за да предоставят ранни предупреждения за цунами.
За да функционират ефективно обаче, данните, генерирани от сензорите, трябва да бъдат преобразувани във височини и размери на цунамито по бреговата линия.
Това може да се случи след решаване на сложно нелинейни уравнение, което обикновено отнема около 30 минути на стандартен компютър. Е, ясно е, че това няма да даде на хората достатъчно време да реагират и да се евакуират. Ето защо ИИ моделът на RIKEN е толкова важен за спасяването на животи. Той позволява на хората да получат поне половин час преднина от мястото, където ще удари цунамито.
Екипът на RIKEN обучи своята система за машинно самообучение, използвайки над 3000 компютърно генерирани цунамита и я тества с 480 различни сценария за цунами, както и три действителни такива.
Точен за всяко бедствие
Екипът открива, че моделът за машинно самообучение може да бъде точен за всяко природно бедствие, което е чувствително към времето.
„Небето е границата – можете да приложите този метод към всякакъв вид прогнозиране на природни бедствия, в които всичко се случва много бързо“, добави Мулия. „Сега работим върху прогнозиране на буря, използвайки същия модел за машинно самообучение“.
Още през февруари 2021 г. RIKEN и Fujitsu разработват мощен ИИ инструмент, който прави прогнози в реално време за наводненията, причинени от цунами. Хардуерът, използван за разработването на новия инструмент за прогнозиране на цунами беше Fugaku – най-бързият суперкомпютър в света.
Въпреки че моделът изискваше огромна изчислителна мощност, Fugaku беше проектиран за ползване от обикновени компютри и да прави прогнози за секунди.
През декември 2021 г. учените създадоха нов метод, който открива цунами чрез магнитни полета. Те се генерират при движения на водата в океана. Тези магнитни полета могат да бъдат открити няколко минути преди покачването на морското равнище и дава няколко потенциално животоспасяващи момента на реакция.
И двете изобретения за впечатляващи, но не могат да се сравнят с най-новото изобретение на RIKEN. В момента обаче методът е точен само за големи цунамита, които са високи над 1,5 метра. Мулия и неговият екип все още работят върху подобряване на точността и за по-малки цунамита.